Erbio -rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Hän Erbio Se on harvinaisille maametalliin kuuluva metallinen elementti, erityisesti lantanideille ja joiden kemiallinen symboli on ER. Sen nimi on peräisin ruotsalaisesta kylästä nimeltä Ytterby, ja se yleensä aiheuttaa sekaannusta, koska se näyttää paljon kuin muut elementit, kuten Terbio (TB) ja Iterbio (YB), molemmat myös lantanidit.

Erbio osallistuu +3: n hapetustilaan suurimmassa osassa sen yhdisteitä, mikä on melko yleinen kemiallinen ominaisuus lantanidien keskuudessa. Kun nämä yhdisteet, kuten ERCL₃, Ne liukenevat vesipitoisiin liuoksiin, osoittavat vaaleanpunaisen värityksen; samoin kuin useita sen kiintoainetta.

Metallinen Erbio -näyte. Lähde: Hi-Res-kuvat kemiallisista elementeistä/CC kirjoittanut (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)

Erbion suosio ei ole liian merkittävä, jopa kemian opiskelijoiden keskuudessa. Ne, jotka työskentelevät televiestinnässä ja optisilla kuitukaapeleilla, tietävät kuitenkin, kuinka tärkeää on vahvistaa signaaleja, jotka kulkevat kaikkien mantereiden keskuudessa.

Huolimatta siitä, että Erbio on yksi harvinaisista maametalleista, on runsaus, joka on verrattavissa tantaliumin ja volframiin. Sen hankkimisen ja tuotannon viivästyminen johtui monimutkaisista prosesseista sen erottamiseksi mineraaleista, kuten Gadolinita, Xenotima ja Euxenita.

[TOC]

Löytö

Erbion löysi vuonna 1843 ruotsalainen kemisti Carl Gustaf Mosander, joka tutki Gadolinita -mineraalien näytteitä, jotka on kerätty Ytterby -louhoksissa, huvilassa, joka sijaitsee Ruotsissa.

Gadolinita eristi ititium -oksidin ja₂JOMPIKUMPI₃, Ja sademäärän jälkeen ammoniumhydroksidilla ja lämmityksellä, se sai kaksi uutta sadetta: Erbia ja Terbia Oxides.

Vuonna 1860 spektroskooppisten tutkimusten jälkeen vaihdettiin kuitenkin vastaavien oksidien identiteetit: Erbia vastasi terbialaisia ​​oksidia, kun taas terbia oli Erbion oksidi.

Voi palvella sinua: Analyyttinen kemia

Erbion kemiallinen rakenne

Erbio -atomit ovat vuorovaikutuksessa keskenään käyttämällä 4f- ja 6s -kiertoradan valenssielektroneja, jolloin vahva metallinen sidos on muodostettu. Tämän linkin, sen atomiradioiden ja kiteiden pakkausmuodon seurauksena Erbio omaksuu kompakti kuusikulmaisen rakenteen, HCP: n, tiheän luonteen.

Elektroninen kokoonpano

Elektroninen Erbio -kokoonpano

Erbiumin lyhennetty elektroninen kokoonpano on:

[Xe] 6s² 4F¹²

Sen 4F -kiertoradalla on 12 elektronia, mikä osoittaa, että tällainen elektroninen kokoonpano ei vastaa mitään epäsäännöllisyyttä tai poikkeusta täyttömääräykseen (Aufbau -periaate).

Erbio -ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Hopea, pehmeä, muokattava valkoinen metalli, joka hapettuu hitaasti ilmaan altistetuksi. Kun se on jyrkästi, kipinät ja vihertävä vilkkuvat irrottautumisen.

Atominumero

68

Moolimassa

167.26 g/mol

Sulamispiste

1529 ºC

Kiehumispiste

2868 ºC

Tiheys

Huoneenlämpötilassa: 9.066 g/cm³

Sulamispisteessä: 8.86 g/cm³

Hapetustilat

ERBIO: n ja muiden lantanidien ennakkohapetustila on +3 (ER³⁺-A. Siinä voi olla myös 0 hapetustilaa (ER^{0 -}), +1 (ER⁺) ja +2 (ER²⁺), Koska tämä on kuitenkin vähemmän yleistä.

Magneettinen järjestys

Paramagneettinen huoneenlämpötilassa. Se houkuttelee heikosti magneetteja.

Elektronegatiivisuus

1.24 Pauling -asteikolla.

Ionisaatioenergiat

-Ensimmäinen: 589.3 kJ/mol

-Toinen: 1150 kJ/mol

-Kolmas: 2194 kJ/mol

Reaktiivisuus ja yhdisteet

Erbio reagoi muodostamaan yhdisteitä, jotka osallistuvat +3: n hapettumisnumerolla. Esimerkiksi, kun Erbion metallikappale menettää kirkkauden, se johtuu siitä, että kerros sen oksidista peittää sen pinnan:

Se voi palvella sinua: Baquelita: rakenne, ominaisuudet, hankkiminen ja sovellukset

4 er + 3 o₂ → 2 ER₂JOMPIKUMPI₃

Se reagoi myös kylmän tai kuuman veden kanssa sen hydroksidin muodostamiseksi:

2 er + 6 h₂O → 2 ER (OH)₃ + 3 h₂

Ja suoraan kaikilla halogeeneilla, jotka aiheuttavat vastaavia Haluroja, joiden yleinen kaava on Erx₃ (ERF₃, ERCL₃, jne.-A. Nämä Halurot, kuten monet Erbio (III) -yhdisteistä, erottuvat, koska niiden kiinteiden aineiden tai violettiväriset ovat sekä niiden vesiliuokset, joissa meillä on monimutkainen ACUO [ER (OH (OH₂-A₉-³⁺.

Mielenkiintoista on, että Erbio -yhdisteet säilyttävät vaaleanpunaisen värinsä vain, jos ne pysyvät altistuneina ulkona vastaanottaen UV -säteilyä auringosta. Muuten heillä on mattavärit.

Saada

99 Erbio -näyte.99%

Raaka materiaali

Erbio on luonteeltaan osa monien harvinaisten maametallien mineraaleja, mukaan lukien monasiitti, lateraaliset savet, bastnasiitti, ksenotima ja euxenita.

Nämä kaksi viimeistä yhdessä Kaakkois -Kiinan savien kanssa ovat tärkeimmät raaka -aineet Erbiumin tuotantoon. Kiina on maa, joka johtaa ja ylivoimaisesti lantanidien tarjontaa ja markkinoita.

Tuotantomenetelmät

Er -ionit³⁺, erioksidi₂JOMPIKUMPI₃, Ne on erotettava muusta mineralogisesta matriisista, joka koostuu muista lantanideista (EU³⁺, Tei³⁺, jne.-A. Tämän tekeminen edusti hankalaa ja kallista prosessia; Ioninvaihtokromatografiatekniikoiden kehittämisen myötä Erbio -tuotanto ja muut metallit olivat kuitenkin mahdollisia.

Ksenotimaalisen tai malmin liuottaminen happamaan väliaineeseen (HCl tai H₂Sw₄), ja erottelee ER -ioneja³⁺ niin₂JOMPIKUMPI₃ tai mikä tahansa sen suola, siirry pelkistykseen käyttämällä kalium- tai kalsiumhöyryjä pelkistävinä aineina inertin argon -ilmakehän alla. Vasta vuonna 1934 ensimmäinen huomattavasti puhdas Erbio -näyte tapahtui.

Voi palvella sinua: Markovnikovin sääntö

Käyttää/sovelluksia

Korut

Erbiumoksidin väriä käytetään synteettisissä jalokivissä ja lasiobjekteissa värjätäksesi ne vaaleanpunaisella.

Valokuvaus

Erbio -atomit absorboivat infrapunasäteilyä, joten niitä käytetään valokuvasuodattimissa.

Laserit

Erbio on osa ititiumin ja alumiinin (YAG) tulipaloja, käyttämällä laserien toistamiseen, joiden kanssa iho uudistetaan ja arvet, täplät tai ryppyjä dermatologisissa hoidoissa hylätään.

Optiset kuidut

Erbio -atomeja käytetään myös dopingina optisissa kuiduissa, jotka toimivat kevyinä vahvistimina 50 kilometrin kaapelia valtameren maaperässä. Tämä antaa signaalin rypistää valtavia etäisyyksiä, joiden ansiosta se on mahdollista, esimerkiksi kopioida YouTube -videoita eri puolilta maailmaa.

Fotonit herättävät Erbion atomeja lasissa, menettäen energiaa ja vapauttaen enemmän fotoneja aiheuttaen kuidun läpi kulkevan valon voimakkuuden kaksinkertaiseksi.

Hitsauslasit

Hitsauslasissa käytetään Erbion atomien absorboivia atomien kykyä, jotka sisältävät erbiumsuoloja, jotka imevät häikäisevän välähdyksen, estäen siten työntekijää vahingoittamasta silmiään tai sokeaa vieraanvaraisuuden aikana.

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Erbium. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
3. Mohammad Reza Ganjali et ai. (2016). Lanthanides -sarjan esittely erilaisilla analyyttisillä menetelmillä. Tiede.
4. Enyclopaedia Britannica -toimittajat. (2020). Erbium. Toipunut: Britannica.com
5. DR. Doug Stewart. (2020). Erbium -elementti tosiasiat. Toipunut: Chemicool.com
6. Kansallinen bioteknologiatietojen keskus. (2020). Erbium. Pubchem -elementin yhteenveto atominumerolle 68. Toipunut: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus